Research

효율적 수전해를 위한 산화물 촉매에서 산소 팔면체 distortion 현상을 직접 관찰하며 이를 통한 전자의 에너지 레벨 변화를 고찰한다.  구조 변화와 전자 에너지 레벨 변화에 대한 상관관계 이해를 기반으로 크게 향상된 산소발생 (OER)  촉매 특성을 나타내는 원인을 규명한다.  

에너지 저장과 변환재료에서의 전극 및 전해질로 쓰이는 재료를 합성하고 결정격자 내부에 존재하는 결함(defects)을 원자수준에서 직접 관찰한다. 이를 통하여 보다 우수한 에너지 저장/변환성능을 보이는 재료 설계에 응용한다. 

산화물과 같은 이온성 결정에서의 계면은 공간전하 영역을 포함한다. 따라서 유효전하를 가지는 결정결함들은 결정내부에서 관찰되는 평형농도분포와 전혀 다른 분포를 띠게 된다.   산화물 기반의 에너지 재료에서 이러한 원자수준의 계면 편석(segregation)을 직접 관찰하고 조절할 수 있는 방법을 제시한다. 

빠른 수소이온 전도를 보이는 산화물을 합성하고 이온과 결정내 결함들간의 정전기적 상호작용을 원자레벨에서 조절한다. 이를 바탕으로 보다 우수한 이온전도 특성을 나타내는 산화물 재료의 설계에 응용한다. 

도핑, 격자결함 제어 등의 원자수준 조절 기술을 이용하여 이차전지의 고출력, 고안전성 양극재료 합성을 수행한다. 

에너지 재료에서 발생하는 결정구조변화(phase transition) 현상을 직접 관찰을 통하여 규명한다. 특히 산화물 나노입자 형성시 일어나는 결장화 현상을 깊이있게 관찰하여 효율적 입자 합성 방법을 제시한다.